根际激发效应是指根系以及根际相关微生物对土壤有机质分解的促进或者抑制作用，激发强度从-50%到+380%，强烈影响着土壤有机质周转以及全球碳循环。已有研究表明将根际激发效应引入全球碳模型可提高其预测全球变化背景下的土壤碳变化，但是技术的局限性限制了根际激发效应在模型中的普遍应用。基于植物性状的方法已经成功被用来理解植物竞争、物种多样性以及生态系统过程，如植物光合与地上生产、根系分泌与周转、凋落物分解等。但是，目前植物性状如何预测土壤碳循环过程（如根际激发效应）仍不清楚，限制了我们对未来土壤有机碳动态的预测。
　　为此，中国科学院沈阳应用生态研究所地下生态过程研究团队，研究六种多年生草本植物在加氮和不加氮条件下的根际激发效应，并揭示叶片和根系性状、土壤属性、微生物指标对根际激发效应变异的影响。结果表明：在所有植物性状中，比根际呼吸和根系氮浓度是解释根际激发效应最重要的预测因子，二者均与根际激发效应存在显著正相关关系，但是叶片性状和根系形态/构型性状对其变异解释程度很低。氮肥对不同物种的根际激发效应产生差异性影响，其背后机制在于氮肥既能增加叶片氮浓度和比根际呼吸，促进植物光合与分泌，又能增加土壤无机氮和降低土壤pH，降低微生物胞外酶活性。总之，本研究表明植物性状在预测植物-土壤互作下的土壤有机碳分解具有重要指示作用。
　　该研究成果以“Linking plant traits to rhizosphere priming effects across six grassland species with and without nitrogen fertilization”为题，于2023年8月发表在Soil Biology & Biochemistry期刊。沈阳生态所地下生态过程组助理研究员卢佳禹为第一作者，王朋研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中科院战略性先导专项A、国家重点研发计划项目资助。

图 随机森林分析结果以及根际激发效应与根系性状的回归关系